中國(guó)粉體網(wǎng)訊  粉碎就是使顆粒從大到小的過(guò)程，通過(guò)能量的傳遞將機(jī)械能傳遞到物料本身，完

成物料的粉碎。粉碎機(jī)按粉碎原理分類可分為錘片式、齒爪式、對(duì)輥式、勁錘式等。因錘片粉碎機(jī)擁有通用性廣、構(gòu)造簡(jiǎn)易、操作便捷、體積小巧、使用安全以及價(jià)格經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)，成為目前粉碎加工生產(chǎn)中普遍應(yīng)用的一款粉碎機(jī)型。

錘片式粉碎機(jī)

錘片式粉碎機(jī)式按主軸的安裝方式分類又可分為臥式和立式兩種。以臥式錘片粉碎機(jī)為例，粉碎機(jī)的主要結(jié)構(gòu)由錘片和粉碎室組成，其中粉碎室的主要工作部件由齒板和篩片組成。工作原理為：物料從上邊入料口進(jìn)入粉碎室，在高速錘片和齒板的撞擊下粉碎，符合粒度的物料透過(guò)篩片，從下部的出料口排出，不符合粒度的物料接著在錘片和齒板間來(lái)回撞擊粉碎，如此周而復(fù)始。

傳統(tǒng)臥式錘片式粉碎機(jī)

影響錘片式粉碎機(jī)性能的主要因素

（1）物料特性

物料含水率對(duì)粉碎效果起至關(guān)重要的作用。物料含水量和纖維含量越高，其韌性越大，導(dǎo)致物料在粉碎過(guò)程中極易發(fā)生塑性變形而很難被粉碎，從而致使粉碎效率大大下降，能耗增加，生產(chǎn)成本增加。此外，物料含水量越高，粉碎時(shí)濕度越大，導(dǎo)致物料在粉碎過(guò)程中極容易附著在篩片表面而致使篩孔堵塞，從而致使篩孔出料率大大減少，生產(chǎn)率和產(chǎn)量下降。

（2）錘片

作為粉碎機(jī)中重要零件之一的錘片常常受到磨損破壞，它的尺寸、形狀、排列方式以及轉(zhuǎn)速等因素均會(huì)對(duì)其粉碎效率產(chǎn)生一定影響。

（3）篩片

篩片作為粉碎機(jī)排料的裝置，于粉碎性能有著至關(guān)重要作用。根據(jù)篩片在粉碎室之中安裝的位置，可分為底篩、環(huán)篩及側(cè)篩。側(cè)篩雖使用壽命長(zhǎng)但不易更換篩片，由于環(huán)篩的篩面可占面積超過(guò)3/4個(gè)內(nèi)機(jī)膛的周面積，且篩理面積大，生產(chǎn)效率能有效提高，應(yīng)用較為普遍。篩片不僅可通過(guò)物料篩分來(lái)調(diào)控物料的粉碎程度大小，而且還能與物料群發(fā)生磨擦，將物料進(jìn)一步研磨。因此，篩片的形狀、孔徑、開孔率等參數(shù)要求均會(huì)影響粉碎機(jī)的工作性能。

（4）其他因素

粉碎室形狀與寬度：粉碎機(jī)運(yùn)行時(shí)，錘片轉(zhuǎn)子快速轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)物料發(fā)生環(huán)流現(xiàn)象，產(chǎn)生物料-空氣環(huán)流層，因此粉碎室腔體形狀改變是破壞物料-空氣環(huán)流層最直接的方式。目前粉碎室的形狀已經(jīng)由圓形擴(kuò)展至水滴型、橢圓型、渦流式、偏心式等，在一定程度上可以對(duì)物料-空氣環(huán)流層進(jìn)行有效破壞，提高粉碎機(jī)的工作效率。粉碎室腔體寬度大小直接影響錘片與物料有效撞擊和物料顆粒的過(guò)篩率。粉碎室寬度過(guò)小，有效篩理面積縮小，過(guò)篩率減少，從而導(dǎo)致生產(chǎn)率下降；粉碎室寬度過(guò)大，則錘片和物料有效碰撞次數(shù)減少，從而導(dǎo)致粉碎性能減退。目前，錘片粉碎機(jī)中粉碎室寬度基本分布在50～300mm之間。

通風(fēng)量：相關(guān)研究表明，適度的通風(fēng)量有助于物料透過(guò)篩孔，有利于度電產(chǎn)量和生產(chǎn)率的提高，及粉碎性能的改善。但粉碎機(jī)通風(fēng)量不宜太大、太快，太多的物料進(jìn)入粉碎腔體會(huì)減弱粉碎效果，并且過(guò)大的通風(fēng)量會(huì)帶走物料大部分的水分，而且還容易導(dǎo)致電機(jī)過(guò)熱；通風(fēng)量過(guò)低則無(wú)法對(duì)物料-空氣環(huán)流層進(jìn)行破壞。

錘片式粉碎機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

（1）生產(chǎn)率方面的研究

對(duì)于傳統(tǒng)臥式粉碎機(jī)，破壞物料—空氣環(huán)流層，可以提高生產(chǎn)率。大量學(xué)者研究出了各種方法，主要有：改變粉碎室形狀、增加通風(fēng)系統(tǒng)、篩板引入振動(dòng)、偏心式轉(zhuǎn)子和改變轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。改變粉碎室形狀破壞環(huán)流層，本質(zhì)上其實(shí)就是改變錘篩之間的間隙，有研究人員分別設(shè)計(jì)了梯形篩片、翼形篩片和翼形三角組合形篩片，并且通過(guò)粉碎試驗(yàn)驗(yàn)證了新設(shè)計(jì)的篩片生產(chǎn)率均有所提升。除了改變粉碎室形狀破壞環(huán)流層，也有學(xué)者提出在粉碎室內(nèi)引入高壓氣體來(lái)破壞環(huán)流層。由于環(huán)流層極其復(fù)雜，以上研究大都宏觀定性，缺乏必要的理論支撐。

在通風(fēng)系統(tǒng)方面，也有學(xué)者對(duì)通風(fēng)參數(shù)方面做了一些研究。王德福和馬力通過(guò)不同的通風(fēng)量對(duì)生產(chǎn)率及度電產(chǎn)量的試驗(yàn)研究得出：過(guò)大和過(guò)小的通風(fēng)量都對(duì)物料篩分產(chǎn)生不利的影響。

（2）噪聲方面的研究

想要降低噪聲，首要任務(wù)就是找出噪聲源，目前已知噪聲源有氣動(dòng)性噪聲、機(jī)械性噪聲和電磁噪聲。對(duì)于傳統(tǒng)臥式粉碎機(jī)，武佩等對(duì)五臺(tái)不同型號(hào)的粉碎機(jī)在空載和額定負(fù)載工況下的噪聲進(jìn)行頻譜分析，得出：額定負(fù)載的噪聲低于空載的噪聲，粉碎機(jī)的主要噪聲源為氣動(dòng)性噪聲，且屬于錘片的是旋轉(zhuǎn)離散噪聲。張弘玉利用Fluent和Virtual Lab進(jìn)行聯(lián)合模擬的方法來(lái)研究粉碎機(jī)中的氣動(dòng)性噪聲問(wèn)題，得出：粉碎機(jī)的氣動(dòng)性噪聲主要由出料口和機(jī)身殼體向外輻射，并且氣動(dòng)性噪聲峰值處在基頻166.7Hz。

（3）粉碎粒度方面的研究

影響物料粒度的參數(shù)很多，最主要還是篩片的孔徑大小。

（4）錘片磨損方面的研究

錘片作為粉碎機(jī)的關(guān)鍵工作部件，錘片的磨損會(huì)降低生產(chǎn)率，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子質(zhì)心偏移，從而引起振動(dòng)，造成一系列的惡性問(wèn)題。沈再春等通過(guò)試驗(yàn)研究得出：不同種類的物料對(duì)錘片的磨損量不一樣，且經(jīng)過(guò)水洗的物料比沒經(jīng)過(guò)水洗的物料磨損量更少。

（5）結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化方面的研究

為了驗(yàn)證粉碎機(jī)的可靠性及提升粉碎機(jī)的性能，在粉碎機(jī)零部件結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化中，很多學(xué)者基于有限元的數(shù)值模擬軟件ANSYS Workbench，對(duì)其錘片、主軸、錘架板、轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)等部件進(jìn)行了大量的分析和研究，雖然得到了許多成果，但是缺乏必要的試驗(yàn)來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。

小結(jié)：

錘式粉碎機(jī)發(fā)展至今已有100余年的歷史，錘式粉碎機(jī)利用粉碎腔內(nèi)的錘頭擊打物料使其粉碎，其優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、能耗低、產(chǎn)品力度均勻、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易維修和更換；缺點(diǎn)是粉碎機(jī)襯板磨損過(guò)快，沖擊部件使用壽命低下。而要提高錘片式粉碎機(jī)的產(chǎn)量、性能，不是光靠某一種方法來(lái)解決，其中涉及的因素很多。因此，對(duì)于設(shè)備的創(chuàng)新升級(jí)，除了根據(jù)粉碎的主要物料特性和粉碎要求外，從細(xì)節(jié)出新也是設(shè)備創(chuàng)新的出路之一。

參考來(lái)源：

1、郝靜.鋁屑沖擊粉碎機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用

2、秦方圓.掃膛式錘片粉碎機(jī)設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究

3、李洪成.錘片式粉碎機(jī)工作性能影響機(jī)理與優(yōu)化研究

4、楊李海.新型錘片式粉碎機(jī)圓弧形分離裝置設(shè)計(jì)及研究

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/青黎）

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